А г р а р е н у н и в е р с и т е т п л о в д и в факултет по лозаро-градинарство утвърждавам: р е к т о р

ЗА ДИСЦИПЛИНАТА ГЕНЕТИКА НА РАСТЕНИЯТА

ШИФЪР 01.06.06

ВКЛЮЧЕНА КАТО ЗАДЪЛЖИТЕЛНА В УЧЕБНИЯ ПЛАН НА

СПЕЦИАЛНОСТТА АГРОНОМСТВО (ЛОЗАРО-ГРАДИНАРСТВО)
ОБЛАСТ 6.0 - "АГРАРНИ НАУКИ И ВЕТЕРИНАРНА МЕДИЦИНА"
ОТ ПРОФЕСИОНАЛНО НАПРАВЛЕНИЕ 6.1. РАСТЕНИЕВЪДСТВО
ЗА ОБРАЗОВАТЕЛНО-КВАЛИФИКАЦИОННА СТЕПЕН БАКАЛАВЪР
Утвърдена на заседание на КС на КАТЕДРА “ГЕНЕТИКА И СЕЛЕКЦИЯ”
протокол № 64 от 30.01.20008 г.

П л о в д и в, 2008 г.

В резултат на епохалните открития в областта на молекулярната генетика в средата и втората половина на нашия век, генетиката стана водеща биологична наука и основа на селекцията при животните, растенията и микроорганизмите. На базата на генетичните проучвания се усъвършенствуваха методите за управление и регулиране на мутационния процес, за изучаване на вредните генетични последици от замърсяването на околната среда и нарушаването на биологичното равновесие в природата и борбата с наследствените заболявания при човека.

- Въведение в генетиката;.

- Унаследяване на признаците при половата хибридизация;

- Унаследяване при взаимодействие между неалелни гени;

- Генетика на количествените признаци;

- Свързано унаследяване на признаците и кросинговър;

- Генетика на пола;

- Генетични основи на отдалечената хибридизация;

- Генетични основи на хетерозиса;

- Генетични процеси в популацията;

- Изменчивост на организмите;

- Индуциран мутагенез;

- Генни мутации;

- Структура и функция на гена;

- Генно инженерство.

ІІІ.1. Лекции - 30 часа

№	Заглавие на темата	Хорариум
1	Въведение в генетиката. Предмет и задачи на генетиката. Основни етапи в развитието на генетиката. Методи за изследване на генетичните явления. Генетиката и другите естествени науки. Значение на генетиката за теорията и практиката.	2
2	Материални основи на наследствеността. Генетичен материал. Природа и същност на генетичния материал при прокариоти и еукариоти. Генетически аспект на молекулярната структура на ДНК.Организация на генетичния материал при еукариоти. Молекулярна и надмолекулярна структура на еукариотните хромозоми. Репликация на ДНК в хромозомите и органелите на еукариотните клетки. Генетични основи на размножаването. Митозис - цитологични и генетични аспекти. Нарушения в нормалното протичане. Генетична равностойност на соматичните клетки. Генетични аспекти на мейозиса.	2
3	Унаследяване на признаците при половата хибридизация. Хибридологичен анализ. Унаследяване на двойка алтернативни признаци при пълно и непълно доминиране.Относителен характер на доминирането. Възвратно и анализиращо кръстосване. Свободно и независимо унаследяване на две или повече алелни двойки признаци. Отклонения от типичните съотношения на разпадане. Генетични маркери.	2
4	Унаследяване при взаимодействие между неалелни гени. Комплементарно взаимодействие на гените - принципи. Фенотипно разпадане при различните типове комплементарност, еволюционни и приложни аспекти. Епистатично взаимодействие. Унаследяване при епистатични гени с или без собствен фенотипен ефект.	2
5	Генетика на количествените признаци. Качествени и количествени признаци. Полимерия. Трансгресия. Особености на генетичния анализ на количествени признаци. Множествено действие на гена - плейотропия.	2
6	Свързано унаследяване на признаците и кросинговър. Класическа хромозомна теория. Скачване на гените и унаследяване свързано с тях. Кросинговър - цитологични механизми. Генетични и цитологични доказателства за кросинговър. Единичен, двоен и множествен кросинговър. Интерференция. Митотична рекомбинация. Хромозомни карти. Фактори влияещи на кросинговъра.	2
7	Генетика на пола. Типове на половата диференциация. Хромозомно детерминиране на пола. Полови хромозоми и полов хроматин. Хетерогаметност на мъжки и женски пол. Свързано с пола унаследяване. Унаследяване при неотделяне на половите хромозоми. Балансова и физиологична теория за пола. Бисексуалност, интерсексуалност, гинандроморфизъм. Гени изменящи пола. Диференциация на пола по време на онтогенетичното развитие. Полова детерминация при растенията. Унаследяване на ограничени и зависими от пола признаци. Практическо използуване на свързано с пола унаследяване.	2
8	Цитоплазматична наследственост. Същност. Методи за разкриване на цитоплазматичната наследственост. Пластидни и митохондриални гени. Цитоплазматична мъжка стерилност при растенията.	2
9	Генетични основи на отдалечената хибридизация. Видът като генетична система. Некръстосваемост и методи за преодоляването и. Характер на унаследяването при отдалечената хибридизация. Стерилност на отдалечените хибриди и преодоляването и. Синтез и ресинтез на видовете.	2
10	Генетични основи на хетерозиса. Инцухт и инбредна депресия, хетерозисни прояви при растенията. Генетична същност на хетерозиса. Хипотези за обяснение на хетерозисните прояви. Проблеми свързани с използването му.	2
11	Генетични процеси в популацията. Същност на проблема. Популацията в системата на вида. Генетична структура на популациите при самоопрашващите се растения. Генетично равновесие на панмиксната популация. Закон на Харди-Вайнберг. Фактори изменящи генетичната структура на панмиксната популация.	2
12	Изменчивост на организмите. Наследствена и ненаследствена изменчивост. Модификационна изменчивост. Норма на реакция, модификациите и проблема за унаследяване на придобитите признаци.	2
13	Мутационна изменчивост. Мутационна теория на Хуго де Фриз. Съвременни познания за мутационния процес. Обща характеристика и класификация на мутациите. Методи за отчитане на мутациите. Мутагенни фактори. Физични мутагенни фактори. Химични мутагенни фактори.. Биологични мутагенни фактори. Генни, хромозомни и геномни мутации.	2
14	Структура и функция на гена. Мозаична структура на гена. Генни карти. Функция на гена - механизъм на реализация на генетичната информация - транскрипция и транслация при прокариоти и еукариоти. Генетичен код. Структура и особености на кода. Регулация на генната активност. Транспозони и инсерционни елементи.	2
15	Генно инженерство. Същност на генното инженерство /трансгеноза/. Изолиране на гени и включването им във вектор. Клониране. Съвременно състояние на проблема за генетичното инженерство при растенията. Проблеми и перспективи. Клетъчно инженерство на хромозомно и геномно равнище. Соматично клетъчна хибридизация.	2

ІІІ. 2. Лабораторни упражнения - 30 часа

I. Цитологични основи на наследствеността Методи за изготвяне на временни микроскопски препарати за цитогенетични изследвания. Изготвяне на трайни микроскопски препарати. Генетични основи на митозиса Генетични основи на мейозиса Кариологичен анализ при културните растения	2 2 2 2 2
Унаследяване на признаците при хибридизация Анализ на унаследяването при монохибридно кръстосване (решаване на задачи и работа с растителен материал) Анализ на унаследяването при дихибридно кръстосване (решаване на задачи и работа с растителен материал). Статистически анализ на хибридното разпадане (метод хи-квадрат). работа с растителен материал и решаване на задачи. 8. Семинар и текущ контрол. 9. Анализ на унаследяването при комплементарно и епистатично взаимодействие на гените (решаване на задачи). Изучаване унаследяването на количествените признаци - полимерия, трансгресия. Изучаване унаследяването на признаци свързани и ограничени от пола (решаване на задачи). Унаследяване на признаците при относителна скаченост на гените (кросинговър).	2 2 2 2 2 2 2
Изменчивост при растенията Цитологическа и морфологична характеристика на полиплоидни форми при растенията. Идентифициране на хромозомните аберации по анафазен метод (метафазен метод). Бактериална трансформация. PCR - техники /учебни филми/ Семинари и текущ контрол: Провеждане на два теста за проверка на получените знания. Обсъждане и защита на разработените реферати по предварително зададени теми.	2 2 2 2

1. 
   Оценка на генетичен материал при полски експерименти
   
2. 
   Отчитане на генетично разпадане
   
3. 
   Подбор на мутантни форми
   
4. 
   Наблюдаване на панмиксни и апомиксни популации
   

Примерни теми:

1. 
   Съвременно състояние на проблема за генетичното инженерство при растенията.
   
2. 
   Полза и вреда от използването на ГМО (генно модифицираните организми.
   
3. 
   Постижения при соматично клетъчната хибридизация.
   

Лекциите се провеждат, чрез онагледяване с шрайбпроектор, диапозитиви и учебни филми. За семинарните занятия темите се обявяват и частично подготвят предварително, лабораторните упражнения се обезпечават с необходимите материали.

Под формата на тест с ключови думи - писмено и на базата на устни отговори при семинарните занятия се формират оценките от текущия контрол. Тук се включват и оценките от разработването на курсовия проект. Коефициента на тежест на текущата оценка е 0,4.

За да се получи заверка по дисциплината се изисква редовно присъствие на лекциите, семинарните, лабораторните и практическите занятия.

1. 
   Въведение в генетиката. Предмет и задачи на генетиката. Основни етапи в развитието на генетиката. Методи за изследване на генетичните явления. Генетиката и другите естествени науки. Значение на генетиката за теорията и практиката.
   
2. 
   Материални основи на наследствеността. Генетичен материал. Нуклеинови киселини (ДНК и РНК) - носители на наследствена информация. Първична и вторична структура на ДНК и РНК. Денатурация, ренатурация и хибридизация на ДНК. Клониране и секвениране на ДНК. Структура на бактерийния нуклеоид. Организация на генетичния материал в еукариотните хромозоми. Репликация на ДНК - възможни механизми на репликация. Молекулни механизми на репликация на двуверижни молекули ДНК. Генетични основи на размножаването. Митозис-цитологични и генетични аспекти. Нарушения в нормалното протичане на митозиса. Генетични аспекти на мейозиса.
   
3. 
   Унаследяване на признаците при половата хибридизация. Хибридологичен анализ. Унаследяване на двойка алтернативни признаци при пълно и непълно доминиране. Относителен характер на доминирането Възвратно и анализиращо кръстосване. Свободно и независимо унаследяване на две или повече алелни двойки признаци. Отклонения от типичните съотношения на разпадане. Генетични маркери.
   
4. 
   Унаследяване при взаимодействие между неалелни гени. Комплементарно взаимодействие на гените - принципи. Фенотипно разпадане при различните типове комплементарност, еволюционни и приложни аспекти. Епистатично взаимодействие. Унаследяване при епистатични гени с или без собствен фенотипен ефект.
   
5. 
   Генетика на количествени признаци. Качествени и количествени признаци. Полимерия. Трансгресия. Особености Генетика на количествени признаци. Качествени и количествени признаци. Полимерия. Трансгресия. Особености на генетичния анализ на количествени признаци. Множествено действие на гена - плейотропия.
   
6. 
   Свързано унаследяване на признаците и кросинговър. Класическа хромозомна теория. Скачване на гените и унаследяване свързано с тях. Кросинговър - цитологични механизми. Генетични и цитологични доказателства за кросинговър. Единичен, двоен и множествен кросинговър. Интерференция. Митотична рекомбинация. Хромозомни карти. Фактори влияещи на кросинговъра. Молекулни механизми на рекомбинацията.
   
7. 
   Генетика на пола. Типове полова диференциация. Хромозомно детерминиране на пола. Полови хромозоми и полов хроматин. Хетерогаметност на мъжки и женски пол. Свързано с пола унаследяване. Унаследяване при не отделяне на половите хромозоми. Балансова и физиологична теория за пола. Бисексуалност, интерсексуалност, гинандроморфизъм. Гени изменящи пола. Диференциация на пола по време на онтогенетичното развитие. Полова детерминация при растенията. Унаследяване на ограничени и зависими от пола признаци. Практическо използване на свързано с пола унаследяване.
   
8. 
   Цитоплазматична наследственост. Същност. Методи за разкриване на цитоплазматичната наследственост. Пластидни и митохондриални гени. Цитоплазматична мъжка стерилност при растенията.
   
9. 
   Генетични основи на отдалечената хибридизация. Видът като генетична система. Некръстосваемост и методи за преодоляването и. Характер на унаследяването при отдалечената хибридизация. Стерилност на отдалечените хибриди и преодоляването и. Синтез и ресинтез на видовете.
   
10. 
    Генетични основи на хетерозиса. Инцухт и инбредна депресия, хетерозисни прояви при растенията. Генетична същност на хетерозиса. Хипотези за обяснение на хетерозисните прояви. Проблеми свързани с използването му.
    
11. 
    Генетични процеси в популацията. Същност на проблема. Популацията в системата на вида. Генетична структура на популациите при самоопрашващите се растения. Генетично равновесие на панмиксната популация. Закон на Харди-Вайнберг. Фактори изменящи генетичната структура на панмиксната популация.
    
12. 
    зменчивост на организмите. Наследствена и ненаследствена изменчивост. Модификационна изменчивост. Норма на реакция, модификациите и проблема за унаследяване на придобитите признаци.
    
13. 
    Мутационна изменчивост. Мутационна теория на Хуго де Фриз. Съвременни познания за мутационния процес. Обща характеристика и класификация на мутациите. Методи за отчитане на мутациите. Мутагенни фактори. Физични мутагенни фактори. Химични мутагенни фактори. Биологични мутагенни фактори. Генни мутации. Хромозомни мутации. Геномни мутации.
    
14. 
    Структура и функция на гена. Мозаична структура на гена. Генни карти. Функция на гена - механизъм на реализация на генетичната информация - транскрипция и транслация при прокариоти и еукариоти. Генетичен код. Структура и особености на кода. Регулация на генната активност. Транспозони и инсерционни елементи.
    
15. 
    Генно инженерство. Същност на генното инженерство /трансгеноза/. Изолиране на гени и включването им във вектор. Съвременно състояние на проблема за генетичното инженерство при растенията. Проблеми и перспективи. Клетъчно инженерство на хромозомно и геномно равнище. Соматично клетъчна хибридизация.
    

1. Айала Ф., Д. Кигер. Съвременна генетика. София, “Земиздат”, 1987.

2. Делчев И., С. Петкова, Г. Рукмански. Генетика. София “Земиздат”, 1987.

3. Вълчанов П. Генетика с основи на селекцията. София “Земиздат”, 1990.

4. Атанасов А. Биотехнология в Растениевъдството, София, “Земиздат”, 1988.

5. Гершензон С. Основ современной генетики, Киев, “Наукова думка”,1983.

6. Гуляев Г. Генетика . Москва, “Колос”, 1984.

7. Дубинин Н. Генетика. Кишинев, “Штиннца” 1985.

8. 
   Weaver R. F. , Hedrick P. W. Basic Genetics WCB. 1991
   

СЪСТАВИЛ:

Доц. д-р Антоанета Стефанова

Д Е К А Н: